3噸單級(jí)反滲透
優(yōu)先吸附—毛細(xì)孔流理論
當(dāng)液體中溶有不同種類物質(zhì)時(shí),其表面張力將發(fā)生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機(jī)物質(zhì),可使其表面張力減小,但溶入某些無機(jī)鹽類,反而使其表面張力稍有增加,這是因?yàn)槿苜|(zhì)的分散是不均勻的,即溶質(zhì)在溶液表面層中的濃度和溶液內(nèi)部濃度不同,這就是溶液的表面吸附現(xiàn)象。當(dāng)水溶液與高分子多孔膜接觸時(shí),若膜的化學(xué)性質(zhì)使膜對(duì)溶質(zhì)負(fù)吸附,對(duì)水是優(yōu)先的正吸附,則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下,將通過膜表面的毛細(xì)孔,從而可獲取純水。
氫鍵理論
水在醋酸纖維素膜中的傳遞
醋酸纖維素(一種半透膜材料)是一種具有高度有序矩陣結(jié)構(gòu)的聚合物,它具有與水或醇等溶劑形成氫鍵的能力,如圖所示。鹽水中的水分子能與醋酸纖維素半透膜上的羰基形成氫鍵。在反滲透壓力推動(dòng)的作用下,以氫鍵結(jié)合進(jìn)入醋酸纖維素膜的水分子能夠由*個(gè)氫鍵位置斷裂而轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置形成另一個(gè)氫鍵。這些水分子通過一連串的形成氫鍵和斷裂氫鍵而不斷移位,直至離開膜的表皮層而進(jìn)入多空性支撐層后,就很快地源源流出淡水。
機(jī)理模型
統(tǒng)一的“干閉濕開”反滲透機(jī)理模型,有幾個(gè)經(jīng)典模型:
1.優(yōu)先吸附毛細(xì)孔模型:弱點(diǎn)干態(tài)膜電鏡下,沒發(fā)現(xiàn)孔。濕態(tài)膜標(biāo)本不是電鏡的樣品。
2.溶解擴(kuò)散模型:不認(rèn)為有孔。
3.干閉濕開模型:上個(gè)世紀(jì)80,90年代,解釋1和2模型的統(tǒng)一的現(xiàn)代較為貼切的逆滲透機(jī)理模型。既“干閉濕開”反滲透模型,統(tǒng)一了兩個(gè)經(jīng)典的反滲透機(jī)制模型,細(xì)孔模型,溶解擴(kuò)散模型。即
膜干時(shí),膜孔收縮致密,孔隙閉合,電鏡下看不到制成干態(tài)備鏡檢的干膜;
膜濕時(shí),膜材料溶脹,膜的孔隙被溶劑溶脹,孔打開。合并就是“干閉濕開”脫鹽模型。
3噸單級(jí)反滲透